[实用新型]一种吸收靶和辐射压力测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及声功率测量技术，尤其涉及一种吸收靶和辐射压力测量系统。

背景技术

通常通过对声场的测量来评价声学换能器的性能。在国标GB/T19890-2005中对用于声场测量的系统进行了规范。

现有技术中对声场的测量主要有两种方式。一种方式是用水听器法，其测量声场中的声压波形及其空间分布，从而导出相应的声强和相关参数。由于水听器不能承受高功率，因此只能在小功率条件下进行使用，不能完全反映设备的实际工作情况。另外一种方式是采用辐射压力法测量声功率。辐射压力测量现在多采用吸声橡胶制成的吸收靶，在测量过程中，它的安装与位置有关系，在焦平面时通常会有一个很强的测量值，这与理论是不相符的，而到目前为止尚未有对于其形成原因的令人满意的解释。此外，由于吸声橡胶的声衰减作用会产生热量，损坏吸收靶，也会造成测量的不稳定、不准确。

实用新型内容

本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种测量稳定、性能好的吸收靶。

本实用新型提供的吸收靶，包括底板和刷毛，刷毛固定在底板上。

其中，刷毛为尼龙纤维，底板由塑料、胶木、或金属构成。该金属可以是铝和不锈钢。

根据本实用新型的一个实施例，在底板上打有沉孔，通过沉孔将刷毛束固定于底板上。进一步，在刷毛与底板的连接处灌有硅胶层。

根据本实用新型的一个实施例，刷毛在底板上均匀紧密排列。

本实用新型还提供了一种辐射压力测量系统，包括上述的吸收靶；悬吊系统，用于固定吸收靶；和测力系统，用于测量吸收靶受到的辐射压力。

根据本实用新型的辐射压力测量系统的一个实施例，悬吊系统为连杆系统，测力系统为推拉力计。

本实用新型提供的吸收靶，采用刷毛作为吸声材料，反射系数小、不会产生热量，从而使得测量稳定、测量性能好。

进一步，底板采用塑料、胶木、或金属等材料、刷毛采用纤维材料，具有制作方便、材料容易获得、制作要求容易满足、不易损坏的优点。

进一步，刷毛在底板上均匀紧密排列，刷毛的长度不同，减小了反射系数和透射系数，从而提高了测试性能。

附图说明

图1为根据本实用新型的吸收靶的结构示意图；

图2为根据本实用新型的吸收靶的一个实施例的产品图示；

图3为根据本实用新型的辐射压力测量系统的一个实施例的结构示意图；

图4为根据本实用新型的一个辐射压力测量系统的产品图示。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。

辐射压力测量的原理是用吸收靶将声能量吸收，转化为压力，通过测量压力值，从而换算出声功率，进而可以计算出换能器的声转化效率。本实用新型的毛刷靶(吸收靶)的大量刷毛可以有效地吸收声能量，减少透射和反射，因此能够比较准确地反映声功率的大小。

图1为根据本实用新型的吸收靶的结构示意图。如图1所示，该吸收靶包括底板101和刷毛102，刷毛102固定在底板101上。

底板的作用包括固定刷毛，应该具有一定的厚度和硬度。本实用新型的吸收靶底板的材料可以为塑料、胶木、金属等。作为底板的金属可以使用铝、不锈钢等抗锈蚀的材料，能够适应吸收靶主要在水中使用的特点。铝的密度小，可以使靶的自重更轻，适合于精度更高的测量元件，且加工也较容易。刷毛的材料可以尼龙纤维，由于它有一定的硬度，更适合力的吸收和传递。

一种将纤维和底板的结合方法是：在底板上打沉孔，将各束纤维对折植入沉孔中，然后用结实的纤维勒紧。为保证毛刷靶的牢固，还也可以在刷毛与底边连接处灌一薄层硅胶。也可以直接用硅胶将刷毛固定在底板上。

刷毛在底板上的排列应当均匀，平衡性好，保证测量平面的稳定性。此外，刷毛应该尽量紧密排列，以减小超声波的反射。可以将底板上的纤维紧密排列到没有明显的间隙。

根据本实用新型的吸收靶的一个实施例，刷毛(例如纤维)的长度不同。刷毛的长短不均对测量的结果没有大的影响，但可以使吸收靶反射系数更小。

吸收靶常用于HIFU(高强度聚焦超声)换能器的测量。对于HIFU换能器的测量，吸收靶应该足够大，以吸收全部超声射束。下面的公式描述了圆形吸收靶的半径和换能器满足的位置关系：

其中，b为圆形吸收靶的半径，Zd为靶的中心和换能器焦点之间的距离。测出的辐射力和声功率的对应关系为：

P(瓦)＝17.25F(克)  (2)

图2为根据本实用新型的吸收靶的一个实施例的产品图示。